FILE *和int值fd之间的区别/关系是什么？

Question

我注意到在C语言中，文件I/O依赖于文件描述符。然而，在一些标准库函数中（如write(int fd, xxxx)），文件描述符似乎是一个整数，而在另一些函数中（如fseek(FILE *stream, xxxx)），它表示为一个指针。 int类型的fd和FILE *类型是否相同？为什么C语言会留下这样的差异？

（我试图寻找类似的问题，但失败了，尽管我的问题似乎很初步）

- xywang

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int类型的fd和FILE *是相同的吗？如果它们的类型不同，它们怎么可能是相同的呢？至于“为什么C语言会留下这种差异？”：实际上是没有留下的。C标准库只使用FILE结构。整数文件描述符是POSIX的产物，与标准C完全无关。 - The Paramagnetic Croissant

抱歉我的问题可能有点混淆...但我真的想知道为什么有些函数需要 int fd 而有些函数需要 FILE *stream。 - xywang

@TheParamagneticCroissant，你的评论可能被解释为傲慢无礼；也许你可以注意措辞（像“你甚至考虑过这个吗”这样的句子对任何人都没有帮助）。 - MicroVirus

FILE * 不是文件描述符。 - Iharob Al Asimi

Answer 1

整型的 fd 和文件指针 FILE* 是相同的吗？

不是。它们并不相同。

文件描述符是一个整型（int），而文件指针（FILE*）是一个文件指针。主要的区别在于后者是带缓冲的，而前者则没有。

文件指针（FILE*）通常包含有关流的更多信息，例如当前位置、文件结束标记、流中的错误等等。但文件描述符只是表示“文件”（可以是管道、套接字或任何其他流）的正整数。

您可以使用 fileno() 从文件指针中获取文件描述符：

int fd = fileno(fp);

- P.P

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+1 表示将 FILE* 转换为 int fd 的转换方式，但是应该注意不要这样做，因为在调用 int fd 上的 read/write/seek 后很容易使缓冲区无效，从而破坏使用 FILE* 的功能。 - Serge Rogatch

Answer 2

在C语言中，标准的文件类型是FILE *。任何使用int fd的函数都是扩展而不是标准的C函数。最常见的扩展是POSIX扩展。 int文件描述符存在是因为它是底层内核用来描述文件的方式。在使用文件描述符的系统上，FILE *是一个文件描述符的包装器，添加了缓冲等功能。但并非所有系统都使用文件描述符，例如我很确定Windows没有使用文件描述符，但我没有验证过。在这些系统上，FILE *会包装其他更合适的东西。

- Per Johansson

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对于Windows系统，它们大多数是指针类型，因为在C语言中这样实现是很实用的。它们唯一与指针有关的是它们在C语言中的类型。对于所有其他意图和目的，它们都是描述符，就像“int”文件描述符一样。 - MicroVirus